JP5011499B2

JP5011499B2 - 電子部品

Info

Publication number: JP5011499B2
Application number: JP2006095767A
Authority: JP
Inventors: 宏次芦野; 貴野地
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP2007273626A

Description

本発明は、電解コンデンサ、電気２重層コンデンサ、電気化学キャパシタ、電池等に用いられる電子部品素子がラミネートフィルムで覆われ、前記電子部品素子から突出するタブ部に接続されて前記ラミネートフィルムの外部に一部が突出される端子部材を備えた電子部品に関する。

従来、ラミネートフィルムで覆われたコンデンサには、例えば、特許文献１に記載の非水電解液電池（電子部品）に示すように、扁平角型（直方体状）に形成された積層電極体（電子部品素子）のリード部（タブ部）に正極端子（端子部材）及び負極端子（端子部材）を取り付け、積層電極体とリード部の上下両面をラミネートフィルムで挟み込むように覆い、上面側のラミネートフィルムに形成された導出孔から正極端子及び負極端子を外部に突出させている。

また、特許文献２に記載のコンデンサ（電子部品）に示すように、扁平状（直方体状）コンデンサ素子（電子部品素子）を複数積層してコンデンサ素子の側方に延びる外部導出端子（端子部材，タブ部）同士を互いに接続し、このコンデンサ素子を金属薄板である平板状の底蓋（ラミネートフィルム）上に配置して、その上に深い凹型に形成された上蓋（ラミネートフィルム）を被せ、底蓋に設けられた孔部を介して外部導出端子が導出されているものもある。

特開平９−１９９１７３号公報（第３頁、第１図）特開昭６２−４３１１８号公報（第３頁、第８図）

しかしながら、特許文献１に記載の非水電解液電池（電子部品）にあっては、積層電極体（電子部品素子）が扁平角型（直方体状）に形成されているので、上下幅の薄い非水電解液電池を形成できるが、リード部（タブ部）が正極端子（端子部材）及び負極端子（端子部材）とともに、積層電極体の側方に延びているため、非水電解液電池の横幅が大きくなってしまい、基板上に非水電解液電池を配置する際に、広い配置面積が必要になる。

また、特許文献２に記載のコンデンサ（電子部品）にあっては、凹型をなす上蓋（ラミネートフィルム）内に、コンデンサ素子（電子部品素子）の側方に延びる外部導出端子（端子部材，タブ部）が配置される空間を確保しなければならず、外部導出端子が突出された分だけ上蓋の内容積が増え、コンデンサが大きくなってしまう。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、直方体状をなす電子部品素子がラミネートフィルムによって覆われて密封されており、その電子部品素子に取り付けられた端子部材の一部がラミネートフィルムの外部に突出される電子部品を小型化することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の電子部品は、電子部品素子がラミネートフィルムで覆われ、該ラミネートフィルムの外部に一部が突出される端子部材が、前記電子部品素子から突出するタブ部に接続される電子部品であって、
前記端子部材には、前記タブ部に接続される内部端子と、該内部端子に接続されて前記ラミネートフィルムの外部に突出される外部端子とが設けられ、前記内部端子及び前記外部端子を構成する陰極用の端子と、陽極用の端子が、前記内部端子と前記電子部品素子との間に絶縁樹脂で形成される絶縁部材によって一体となっており、前記電子部品素子が略直方体状をなし、その最も広い面の同一面から前記外部端子が突出されることを特徴としている。
この特徴によれば、略直方体状をなす電子部品素子を形成して、その最も広い面の真下面（または真上面）より外部端子を突出させることで電子部品の小型化がなされ、且つ電子部品の基板への専有面積を低減できる。また内部端子が電子部品素子に接触されることを容易に防止できるので、内部端子を介して電子部品素子が短絡してしまう虞がなくなる。更に絶縁部材によって陰極用と陽極用の内部端子及び外部端子を互いに一体となった部品とすれば、端子部材の取り扱いが容易になり、電子部品素子を用いた電子部品の組立作業が容易になる。

本発明の請求項２に記載の電子部品は、請求項１に記載の電子部品であって、
前記端子部材には、絶縁樹脂で形成される封口部材が設けられ、該封口部材が前記内部端子の表面に熱融着され、前記外部端子が前記封口部材に形成される貫通孔を介して前記内部端子から突設されており、前記封口部材の表面と前記ラミネートフィルムが熱融着されることを特徴としている。
この特徴によれば、絶縁樹脂で形成される封口部材と内部端子との間が熱融着され、かつ封口部材の表面もラミネートフィルムに熱融着されているので、長年の使用や温度変化により内部端子、封口部材及び外部端子が膨張したり収縮しても、ラミネートフィルムの内部を密封状態を維持でき、ラミネートフィルム内部に水分や空気が入り込んで、電子部品素子が劣化する虞がなくなる。

本発明の請求項３に記載の電子部品は、請求項１または２に記載の電子部品であって、
前記電子部品素子と前記内部端子には、アルミニウムが用いられており、前記外部端子がアルミニウム以外の金属で形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、内部端子が電子部品素子と同じアルミニウムで形成されていることで、アルミニウム以外の金属がラミネートフィルム内に入り込むことで生じる電子部品素子の劣化が防止され、かつ外部端子がアルミニウム以外の金属で形成されることで、外部端子を形成する材料に、他の部品や基板等にはんだ付けし易い材料を選択できる。

本発明に係る電子部品を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下に説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、実施例における電解コンデンサを示す分解斜視図であり、図２は、端子部材の製造工程を示しており、図２（ａ）は、内部端子に外部端子を取り付ける状態を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、内部端子に絶縁樹脂体を取り付ける状態を示す斜視図であり、図３は、端子部材をコンデンサ素子に取り付けた状態を示す縦断側面図であり、図４は、電解コンデンサを示す縦断側面図である。以下、図３及び図４の上方側を電解コンデンサの上面側、左方側を電解コンデンサの正面側として説明する。

図１の符号１は、本発明の電子部品として適用された電解コンデンサであり、この電解コンデンサ１は、本実施例における電子部品素子としてのコンデンサ素子２と、端子部材３と、ラミネートフィルム４とを有している。

コンデンサ素子２は、アルミニウムからなる陽極箔及び陰極箔で構成される電極箔（図示略）が、電解紙としてのセパレータ（図示略）を挟んで交互に積層されて形成された略直方体状（扁平状）をなしており、陽極箔及び陰極箔の各々に設けられてセパレータの外方に突出する２つのタブ部５が形成されている。また、コンデンサ素子２は製造時に電解液に含浸されることで、セパレータに電解液が保持されるようになっている。

端子部材３は、アルミニウムで形成された平板状をなす内部端子６と、鉄にスズメッキを施した略円筒形状をなす外部端子７と、ポリプロピレンなどの絶縁性を有する樹脂で形成された平板状をなす絶縁樹脂体８，９とを有している。

更に、外部端子７は内部端子６の一方の面から突出するように溶接されるとともに、２枚の絶縁樹脂体８，９が内部端子６の両面に各々接着され、２つの内部端子６が絶縁樹脂体８，９によって互いに連結されている。

また、一方の絶縁樹脂体８には、２つの貫通孔８ａが形成されており（図２（ｂ）参照）、各々の貫通孔８ａから外部端子７が突出されている。更に、ラミネートフィルム４には、外部端子７を外部に露出させるための２つの貫通孔４ａが形成されており、後述するように、外部端子７はラミネートフィルム４に形成された貫通孔４ａから導出されるようになっている（図４参照）。

尚、本実施例では外部端子７がスズメッキを施した鉄で形成されているが、その他にも例えば、銅、真鍮、金、銀、ニッケル等のはんだ付けが容易な材質からなるアルミニウム以外の金属で外部端子７を形成してもよい。また、外部端子７の表面に、スズメッキに代えて、はんだ、金、銀などによるメッキ層を形成してもよい。

更に尚、本実施例では絶縁樹脂体８，９がポリプロピレンで形成されているが、その他にも例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、結晶性エンジニアリングプラスチック、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルニトリル等の絶縁性を有し、かつアルミニウムで形成された内部端子６とラミネートフィルム４の双方に熱接着性を示す樹脂で絶縁樹脂体８，９を形成してもよい。

図１に示すように、コンデンサ素子２の２つタブ部５は、陽極箔から突出されたタブと陰極箔から突出されたタブとが各々束ねられて形成されており、２つのタブ部５の先端部には、端子部材３に設けられた各々の内部端子６が接続される。

尚、各々のタブは、アルミニウムからなる平板状の部材をステッチ、冷間圧接、超音波溶接、レーザ溶接、摩擦攪拌溶接などの手段により陽極箔及び陰極箔にそれぞれ接続されたものや、陽極箔及び陰極箔の一部を突出させてタブとすることもできる。

また、このコンデンサ素子２と端子部材３は、ラミネートフィルム４で密封状に外装されるようになっている。コンデンサ素子２を外装する際には、１枚のラミネートフィルム４がコンデンサ素子２と端子部材３を挟み込むように折り曲げられ、重ねられたラミネートフィルム４の周囲を熱融着させるようになっている。

更に詳述すると、ラミネートフィルム４は、耐熱性樹脂やアルミ箔や熱融着性樹脂によって複数の層が形成されており、外側の層には耐熱性樹脂が配置され、中心の層にはアルミ箔が配置され、内側の層には熱融着性樹脂の層が配置されている。そして、ラミネートフィルム４を２つ折りにして曲げて熱融着性樹脂の層同士を当接させて重ねられた部位に熱を加えると、熱融着性樹脂同士が融けて熱融着され、コンデンサ素子２をラミネートフィルム４の内部に密封できるようになっている。

次に、電解コンデンサ１の製造工程について詳述する。図２（ａ）に示すように、端子部材３を製造する際には、先ず各々の内部端子６の一方の端部近傍の表面に外部端子７を当接させ、スポット溶接によって内部端子６と外部端子７とを接続させる。

尚、内部端子６と外部端子７との接続には、スポット溶接以外の溶接方法やろう付けを用いて両端子を接続してもよい。このように端子部材３は、陰極用の内部端子６及び外部端子７と、陽極用の内部端子６及び外部端子７とを有しており、陰極用と陽極用の両端子が、絶縁樹脂体８，９によって一体となって形成される。

次に、図２（ｂ）に示すように、陽極用及び陰極用２つの内部端子６が平行に配置され、両内部端子６を両面側から絶縁樹脂体８，９で挟み込むように覆うとともに、絶縁樹脂体８の貫通孔８ａから外部端子７を挿通させる。そして、内部端子６の両面側から絶縁樹脂体８，９同士を熱を加えながら押圧して、絶縁樹脂体８，９を内部端子６の表面に熱融着させるとともに、絶縁樹脂体８，９同士を互い熱融着させる。

尚、端子部材３に用いられる２枚の絶縁樹脂体８，９のうち貫通孔８ａが形成された絶縁樹脂体８は、内部端子６における外部端子７が接続される側の面に接着され、この絶縁樹脂体８が本実施例における封口部材を構成している。また、他方の絶縁樹脂体９は、内部端子６における外部端子７が接続される側の面の反対側の面に接着され、この絶縁樹脂体９が本実施例における絶縁部材を構成している。

図３に示すように、ラミネートフィルム４に形成された貫通孔４ａに外部端子７を挿設させるとともに、ラミネートフィルム４と絶縁樹脂体８，９とを上下方向から熱を加えながら押圧し、ラミネートフィルム４と絶縁樹脂体８とを熱融着させる。

タブ部５は略直方体状をなすコンデンサ素子２の正面側に突出されるとともに、複数のタブが重ね合わされ、このとき重ね合わせたタブは、コンデンサ素子２の上面側か下面側のいずれか一方側と面一になるように束ねられてタブ部５を形成すると好ましい。尚、本実施例では、コンデンサ素子２の下面側と面一になるようにタブを寄せて束ねてタブ部５を形成している。

そして、端子部材３の内部端子６の端部を束ねられたタブ部５に下方側から当接させ、この当接部を冷間圧接によって上下方向から押圧してタブ部５と内部端子６の端部を接続固定する。

図４に示すように、タブ部５を屈曲させるとともに、内部端子６をコンデンサ素子２の正面及び上面に沿うように屈曲させる。つまり、外部端子７が内部端子６を介してコンデンサ素子２に近接するように内部端子６が屈曲され、かつ外部端子７がコンデンサ素子２の真上面側に突出されるように配置される。尚、内部端子６は絶縁樹脂体９を介してコンデンサ素子２の上面に当接されている。

そして、コンデンサ素子２及び端子部材３をラミネートフィルム４で覆い、ラミネートフィルム４の重ねられた部位（電解コンデンサ１の外周縁）を上下方向から熱を加えならながら押圧して熱融着させることで、電解コンデンサ１が形成される。

以上、本実施例における電解コンデンサ１にあっては、略直方体状のコンデンサ素子２を用いることで、略直方体状をなす電解コンデンサ１を形成でき、かつコンデンサ素子２の最も広い面である真上面（または真下面）から外部端子７がラミネートフィルム４の外部に突出されることで、電解コンデンサ１の小型化が実現できる。更に、外部端子７が電解コンデンサ１におけるプリント基板等に接着する上面（または下面）から突出されるので、外部端子７をプリント基板等に形成された半田付け用の孔部等に挿設し易くなる。

また、内部端子６とコンデンサ素子２との間に絶縁樹脂で形成される絶縁樹脂体９が配置されることで、内部端子６がラミネートフィルム４内でコンデンサ素子２に近接するように屈曲されても、内部端子６がコンデンサ素子２の電極箔やタブ部５に接触されることを容易に防止できるので、内部端子６を介してコンデンサ素子２が短絡してしまう虞がなくなる。

また、端子部材３を陰極用と陽極用とで別々の部品とするよりも、陰極用の内部端子６及び外部端子７と、陽極用の内部端子６及び外部端子７とが、絶縁樹脂体８，９によって互いに一体となった部品として形成されていることで、端子部材３の取り扱いが容易になり、コンデンサ素子２を用いた電解コンデンサ１の組立作業が容易になる。

また、絶縁樹脂体８，９が内部端子６の表面に熱融着され、外部端子７が絶縁樹脂体８に形成される貫通孔８ａを介して内部端子６と接続されるとともに、貫通孔８ａの周囲とラミネートフィルム４とが熱融着されることで、内部端子６や絶縁樹脂体８や外部端子７が、長年の使用や温度変化により膨張したり収縮しても、ラミネートフィルム４の内部を密封状態を維持でき、ラミネートフィルム４内部に水分や空気が入り込んで、コンデンサ素子２が劣化する虞がなくなる。

また、内部端子６がコンデンサ素子２に用いられている電極箔及びタブ部５と同じアルミニウムで形成されていることで、アルミニウム以外の金属がラミネートフィルム４内に入り込むことで生じるコンデンサ素子２の劣化が防止される。更に、外部端子７がアルミニウム以外のニッケル、鉄、銅、真鍮、金、銀等のはんだ付け容易な金属で形成されていることで、外部端子７が他の電子部品やプリント基板等にはんだ付けし易くなる。

また、内部端子６が屈曲されて外部端子７がコンデンサ素子２に近接されると、内部端子６及び外部端子７で構成される端子部材３がコンデンサ素子２から突出されずに済むようになり、端子部材３及びコンデンサ素子２をラミネートフィルム４で覆って形成される電解コンデンサ１の小型化が可能になる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例で、外部端子７が内部端子６を介して電子部品素子２に近接するように、内部端子６が屈曲されることで電解コンデンサ１，１’の小型化を可能にしていたが、本発明は、電子部品素子としてコンデンサ素子２が用いられた電解コンデンサ１以外にも、電気２重層コンデンサ、電気化学キャパシタ、電池等に適用することもでき、電子部品素子をラミネートフィルムで外装した電子部品であれば、本発明を適用することで、電子部品の小型化が可能になる。

実施例における電解コンデンサを示す分解斜視図である。端子部材の製造工程を示しており、（ａ）は、内部端子に外部端子を取り付ける状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、内部端子に絶縁樹脂体を取り付ける状態を示す斜視図である。端子部材をコンデンサ素子に取り付けた状態を示す縦断側面図である。電解コンデンサを示す縦断側面図である。

符号の説明

１，１’ 電解コンデンサ（電子部品）
２コンデンサ素子（電子部品素子）
３端子部材
４ラミネートフィルム
４ａ貫通孔
５タブ部
６内部端子
７外部端子
８絶縁樹脂体（封口部材）
９絶縁樹脂体（絶縁部材）
８ａ貫通孔

Claims

電子部品素子がラミネートフィルムで覆われ、該ラミネートフィルムの外部に一部が突出される端子部材が、前記電子部品素子から突出するタブ部に接続される電子部品であって、
前記端子部材には、前記タブ部に接続される内部端子と、該内部端子に接続されて前記ラミネートフィルムの外部に突出される外部端子とが設けられ、前記内部端子及び前記外部端子を構成する陰極用の端子と、陽極用の端子が、前記内部端子と前記電子部品素子との間に絶縁樹脂で形成される絶縁部材によって一体となっており、前記電子部品素子が略直方体状をなし、その最も広い面の同一面から前記外部端子が突出されることを特徴とする電子部品。
前記端子部材には、絶縁樹脂で形成される封口部材が設けられ、該封口部材が前記内部端子の表面に熱融着され、前記外部端子が前記封口部材に形成される貫通孔を介して前記内部端子から突設されており、前記封口部材の表面と前記ラミネートフィルムが熱融着される請求項１に記載の電子部品。
前記電子部品素子と前記内部端子には、アルミニウムが用いられており、前記外部端子がアルミニウム以外の金属で形成されている請求項１または２に記載の電子部品。